根据分类依据,分类法不同。工程主要分为
1、重力水库:用混凝土和石材等材料建造,主要依赖水库体自重稳定的水库。
重力水库的工作原理
重力水库在水压和其他负荷的作用下,主要依靠水库自重产生的防滑力来满足稳定的要求,同时依靠水库自重产生的压力来抵消水压引起的拉伸应力,满足强度要求。重力坝的基本剖面呈三角形。在平面上,水库轴线通常是直线的,为了适应地形、地质条件,或者为了中枢配置的要求,也可以配置成折线和曲率低的拱形上游的拱形。
重力坝的优点
(1)结构作用明确,设计方法简单,安全可靠。据统计,在各种坝型中,重力坝的失事率是较低的。
(2)对地形、地质条件适应性强。任何形状的河谷都可以建造重力坝。
(3)枢纽泄洪问题易于解决。重力大坝可以溢流,也可以在大坝身体的高度设置漏水孔,一般不需要设置溢水道和漏水隧道,枢纽布置紧凑。
(4)施工导流方便。施工期间可利用坝体导流,一般无需另设导流隧道。
(5)施工方便。
重力坝的缺点
(1)坝体剖面尺寸大,用料量大。
(2)坝体应力低,材料强度无法充分发挥。
(3)水库体与地基接触面积大,水库底部扬起压力大,不利于稳定。
(4)水库体积大,施工期混凝土水化热和硬化收缩会产生不利的温度应力和收缩应力,因此浇筑混凝土时需要严格的温度控制措施。
2、拱形
拱形是基岩固定的空间壳体结构,平面呈凸上游拱形,拱形剖面呈垂直或凸上游的曲线形。
拱形水库的工作原理
拱形水库的结构具有拱形作用和梁的作用,其负荷的一部分通过拱形作用压向两岸,另一部分通过垂直梁的作用传达到水库底基岩。
拱门特征
(1)稳定特征。拱坝坝体的稳定主要依靠两岸拱端的反力作用,不像重力坝那样依靠自重来维持稳定。因此拱坝对坝址的地形、地质条件要求较高,对地基处理的要求也较严格。
(2)结构特征。拱形水库属于高次超静定结构,超负荷能力强,安全性高,外负荷增大或水库某部分局部破裂时,水库体的拱形和梁作用自行调整,重新分配水库体的应力。拱廊是整体空间结构,坝体轻韧,弹性好,工程实践表明抗震能力强。此外,拱形是主要承受轴向压力的推力结构,拱形内弯矩小,应力分布均匀,有利于发挥材料强度。从经济意义上讲,拱门是一种优秀的水库类型。
(3)负荷特征。拱廊坝体不设永久伸缩缝,温度变化和基岩变形对坝体应力的影响显着,设计时必须考虑基岩变形,将温度作用列为主要负荷。
拱门剖面薄,坝体几何形状复杂,施工质量、筑门材料强度和防渗要求等重力坝严格。
3、土石水库
土石水库是指用土、石材等当地材料填充的水库,是历史最长的水库型,土石水库是世界水库工程建设中应用最广泛、发展最快的水库型。
土石坝得到广泛应用和发展的原因
(1)可当场、就近取材,节约大量水泥、木材和钢材,减少工地外线运输量。几乎任何土石材都可以建造水库。
(2)可适应各种地形、地质和气候条件。特别是在气候恶劣、工程地质条件复杂、高烈地震区时,土石坝实际上是唯一可取的坝型。
(3)大容量、多功能、高效施工机械的发展、提高土石水库的压实密度,减少土石水库的断面,加快施工进度,降低成本,促进高土石水库建设的发展。
(4)由于岩土力学理论、试验手段和计算技术的发展,提高了分析计算的水平,加快了设计进度,进一步保障了坝设计的安全可靠性。
(5)高边坡、地下工程结构、高速水流消能防冲等土石坝配套工程设计和施工技术的综合发展,对加速土石坝的建设和推广也起到了重要的促进作用。
4、堆石坝
堆石坝泛指使用石料经抛填、碾压等方法堆筑成的一种坝型。堆石体透水,需要用土、混凝土、沥青混凝土等材料作为防渗体。
堆石坝的特点
(1)结构特点。碾压炉石密度大,抗剪强度高,坝坡能做的比较陡,不仅节约了坝的填充量,而且坝底宽度小,输水建筑物和漏水建筑物的长度相应减小,枢纽布局紧凑,进一步减少了工程量。
(2)施工特点。根据水库体各部分的受力情况,堆石体可以分区,对各区石材和压实度有不同的要求,在枢纽建设漏水建筑物时挖出的石材等可以得到合理的应用,降低成本。面板堆石坝施工受雨季及严寒等气候条件干扰较小,可比较均衡正常施工。
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